JPH0214777B2 - - Google Patents
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- JPH0214777B2 JPH0214777B2 JP50137780A JP50137780A JPH0214777B2 JP H0214777 B2 JPH0214777 B2 JP H0214777B2 JP 50137780 A JP50137780 A JP 50137780A JP 50137780 A JP50137780 A JP 50137780A JP H0214777 B2 JPH0214777 B2 JP H0214777B2
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- semiconductor
- emitter
- holes
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
- H10W70/20—Conductive package substrates serving as an interconnection, e.g. metal plates
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W76/00—Containers; Fillings or auxiliary members therefor; Seals
- H10W76/10—Containers or parts thereof
- H10W76/12—Containers or parts thereof characterised by their shape
- H10W76/13—Containers comprising a conductive base serving as an interconnection
- H10W76/136—Containers comprising a conductive base serving as an interconnection having other interconnections perpendicular to the conductive base
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W76/00—Containers; Fillings or auxiliary members therefor; Seals
- H10W76/10—Containers or parts thereof
- H10W76/12—Containers or parts thereof characterised by their shape
- H10W76/13—Containers comprising a conductive base serving as an interconnection
- H10W76/138—Containers comprising a conductive base serving as an interconnection having another interconnection being formed by a cover plate parallel to the conductive base, e.g. sandwich type
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- Thyristors (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Description
請求の範囲
１ 電極２１，３３の接点面と半導体素子２０，
３０の接点面との間に挿入する接点シムにおい
て、半導体素子上の整列マークと整列される多数
の穴４，５，６，７の形成された基体２を有し、
上記穴４，５，６，７の各々がそれを横切つて少
なくとも部分的にのびるランド１２を備え、上記
ランド１２を半導体素子２０，３０に取付けたこ
とを特徴とする接点シム。
３０の接点面との間に挿入する接点シムにおい
て、半導体素子上の整列マークと整列される多数
の穴４，５，６，７の形成された基体２を有し、
上記穴４，５，６，７の各々がそれを横切つて少
なくとも部分的にのびるランド１２を備え、上記
ランド１２を半導体素子２０，３０に取付けたこ
とを特徴とする接点シム。
２ 穴４，５，６，７が円形である請求の範囲第
１項に記載の接点シム。
１項に記載の接点シム。
３ 穴４，５，６，７の各々をそれのランド１２
で二分して二つのＤ字形穴１０，１１を形成した
請求の範囲第２項に記載の接点シム。
で二分して二つのＤ字形穴１０，１１を形成した
請求の範囲第２項に記載の接点シム。
４ 少なくとも一つのシム面が半導体素子の接点
面のパターンに対応した突起したパターン１をも
つ請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載
の接点シム。
面のパターンに対応した突起したパターン１をも
つ請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載
の接点シム。
５ 突起したパターンが平行直線リブ１から成る
請求の範囲第４項に記載の接点シム。
請求の範囲第４項に記載の接点シム。
６ リブ１が穴４，５，６，７を二分してランド
１２を形成している請求の範囲第３項または第５
項に記載の接点シム。
１２を形成している請求の範囲第３項または第５
項に記載の接点シム。
７ 接点シムがランドに使用する以外の一つ以上
の整列穴８，９を備える請求の範囲第５項または
第６項に記載の接点シム。
の整列穴８，９を備える請求の範囲第５項または
第６項に記載の接点シム。
８ 電極２１，３３の接点面と半導体素子２０，
３０の接点面との間に挿入され、半導体素子上２
０，３０上の整列マークと整列される多数の穴
４，５，６，７の形成された基体２を備え、上記
穴４，５，６，７の各々がそれを横切つて少なく
とも部分的にのびるランド１をもち、上記ランド
１２を半導体素子２０，３０に取付けて成る接点
シム２４，３９を有する半導体装置の組立方法に
おいて、穴４，５，６，７を通してそれぞれのラ
ンド１２と整列マークとの相対位置を観察しそし
て相対位置を必要に応じて変えることによつて半
導体素子２０，３０に対して接点シムを整列する
ことから成ることを特徴とする半導体装置の組立
方法。
３０の接点面との間に挿入され、半導体素子上２
０，３０上の整列マークと整列される多数の穴
４，５，６，７の形成された基体２を備え、上記
穴４，５，６，７の各々がそれを横切つて少なく
とも部分的にのびるランド１をもち、上記ランド
１２を半導体素子２０，３０に取付けて成る接点
シム２４，３９を有する半導体装置の組立方法に
おいて、穴４，５，６，７を通してそれぞれのラ
ンド１２と整列マークとの相対位置を観察しそし
て相対位置を必要に応じて変えることによつて半
導体素子２０，３０に対して接点シムを整列する
ことから成ることを特徴とする半導体装置の組立
方法。
９ 穴４，５，６，７の周囲の範囲内でランド１
２において半導体素子２０，３０に接点シム２
４，３９を取付けることを含む請求の範囲第８項
に記載の半導体装置の組立方法。
２において半導体素子２０，３０に接点シム２
４，３９を取付けることを含む請求の範囲第８項
に記載の半導体装置の組立方法。
１０ 接点シム２４，３９が溶接によつて半導体
素子２０，３０に取付けられる請求の範囲第９項
に記載の方法。
素子２０，３０に取付けられる請求の範囲第９項
に記載の方法。
１１ 接点シム２４，３９が接着剤によつて半導
体素子２０，３０に取付けられる請求の範囲第９
項に記載の方法。
体素子２０，３０に取付けられる請求の範囲第９
項に記載の方法。
１２ 電極２１，３３の接点面と半導体素子２
０，３０の接点面との間に挿入され、半導体素子
２０，３０上の整列マークと整列される多数の穴
４，５，６，７の形成された基体２を備え、上記
穴４，５，６，７の各々がそれを横切つて少なく
とも部分的にのびるランド１をもち、上記ランド
１２を半導体素子２０，３０に取付けて成る接点
シム２４，３９を有する半導体装置。
０，３０の接点面との間に挿入され、半導体素子
２０，３０上の整列マークと整列される多数の穴
４，５，６，７の形成された基体２を備え、上記
穴４，５，６，７の各々がそれを横切つて少なく
とも部分的にのびるランド１をもち、上記ランド
１２を半導体素子２０，３０に取付けて成る接点
シム２４，３９を有する半導体装置。
明細書
この発明は半導体装置における接点シムの形状
および構造に関するものである。
および構造に関するものである。
接点シムは、電極の内部接点表面と半導体素子
自体のそれぞれの表面との間に挿入されたトラン
ジスタやサイリスタなどのような種々の半導体装
置に用いられる。このような構造は、高電流型で
大きな半導体素子の取付と組合されるが、しかし
必ずしもそれに限定されるものではない。接点シ
ムは特に、例えば一つの半導体領域（エミツター
のような）が他の半導体領域（コレクターのよう
な）と相互に嵌合される場合に有用である。その
ような場合、好ましくは半導体素子に対してシム
を正確に整列することおよび例えば取付手段によ
つて生じるゆがみによる接点面の損失を最小にし
てシムを半導体素子に固定することに関する問題
が生じる。
自体のそれぞれの表面との間に挿入されたトラン
ジスタやサイリスタなどのような種々の半導体装
置に用いられる。このような構造は、高電流型で
大きな半導体素子の取付と組合されるが、しかし
必ずしもそれに限定されるものではない。接点シ
ムは特に、例えば一つの半導体領域（エミツター
のような）が他の半導体領域（コレクターのよう
な）と相互に嵌合される場合に有用である。その
ような場合、好ましくは半導体素子に対してシム
を正確に整列することおよび例えば取付手段によ
つて生じるゆがみによる接点面の損失を最小にし
てシムを半導体素子に固定することに関する問題
が生じる。
この発明の一つの特徴によれば、電極接点面と
半導体素子の接点面との間に挿入するのに適した
接点シムにおいて、半導体素子上の整列マークと
整列される多数の穴の形成された基体を有し、上
記穴の各々がそれを横切つて少なくとも部分的に
のびるランドを備え、上記ランドを半導体素子に
取付けたことを特徴とする接点シム。
半導体素子の接点面との間に挿入するのに適した
接点シムにおいて、半導体素子上の整列マークと
整列される多数の穴の形成された基体を有し、上
記穴の各々がそれを横切つて少なくとも部分的に
のびるランドを備え、上記ランドを半導体素子に
取付けたことを特徴とする接点シム。
またこの発明の別の特徴によれば、穴を通して
それぞれのランドと整列マークとの相対位置を観
察しそれを相対位置に必要に応じて変えることに
よつて半導体素子に対して接点シムを整列する半
導体装置の組立方法が提供される。
それぞれのランドと整列マークとの相対位置を観
察しそれを相対位置に必要に応じて変えることに
よつて半導体素子に対して接点シムを整列する半
導体装置の組立方法が提供される。
この発明がどのように容易に実施され得るかを
示すため、以下単に例として添付図面を参照して
一実施例について説明する。
示すため、以下単に例として添付図面を参照して
一実施例について説明する。
第１図は接点シムの表面の平面図を示し、
第２図は第１図のシム部材整列穴の一つを示す
詳細図であり、 第３図は第２図の矢印Ｙ−Ｙに沿つた断面図で
あり、また 第４，５図はトランジスタ装置の横断面図であ
る。
詳細図であり、 第３図は第２図の矢印Ｙ−Ｙに沿つた断面図で
あり、また 第４，５図はトランジスタ装置の横断面図であ
る。
図示実施例は、直径ほぼ30mmの拡散型円形シリ
コン薄片の比較的大きな形状の半導体素子を有
し、その一面上にエミツタおよびベース層が相互
にかみ合うように形成され、絶縁性の酸化半導体
のチヤネルで分離されている高電流トランジスタ
である。
コン薄片の比較的大きな形状の半導体素子を有
し、その一面上にエミツタおよびベース層が相互
にかみ合うように形成され、絶縁性の酸化半導体
のチヤネルで分離されている高電流トランジスタ
である。
この実施例におけるエミツタ層はリブなしの直
径上にのびたチヤネルによつて二つの半円形体に
分割された一組の平行直線リブを備えた表面を有
する円形を成す。
径上にのびたチヤネルによつて二つの半円形体に
分割された一組の平行直線リブを備えた表面を有
する円形を成す。
上述の接点シム部材は添付図面の第１図に平面
図で示し、平行直線状のリブ１は円形で平らなア
ルミニウムシム基体２の面上に備えられる。シム
の基体２はリブに垂直な直径上に沿つてシムの基
体２の平面内に形成されたリブなしのチヤネル３
によつて二つの半円形体に分割されている。
図で示し、平行直線状のリブ１は円形で平らなア
ルミニウムシム基体２の面上に備えられる。シム
の基体２はリブに垂直な直径上に沿つてシムの基
体２の平面内に形成されたリブなしのチヤネル３
によつて二つの半円形体に分割されている。
リブ１は１平面状に一定の間隔を保たせられ、
そしてエミツタ領域上にリブが相応するように一
定間隔（製造上の許容範囲内において）になるよ
うにリブ１を隔てさせる。
そしてエミツタ領域上にリブが相応するように一
定間隔（製造上の許容範囲内において）になるよ
うにリブ１を隔てさせる。
そのリブ１の幅は上記エミツタ表面形状に対し
て僅かに狭くされ、そしてリブの２筒所をセツト
することにより、基体２がエミツタ領域の表面上
での整列が校正され、正確に重なり合わさつて整
列する。
て僅かに狭くされ、そしてリブの２筒所をセツト
することにより、基体２がエミツタ領域の表面上
での整列が校正され、正確に重なり合わさつて整
列する。
校正を容易にするため、基体２はシムに重なる
多数の円形整列穴４，５，６，７を備える。また
リブなしのチヤネル３にも二つの別の整列穴８，
９が形成される。
多数の円形整列穴４，５，６，７を備える。また
リブなしのチヤネル３にも二つの別の整列穴８，
９が形成される。
整列穴４，５，６，７を横切つて延びてリブ１
がランド１２を形成できるように、整列穴４，
５，６，７はリブ１の幅よりも大きな直径を成
す。ランド１２は整列穴４，５，６，７を２分し
第２図および第３図に示すように二つのＤ字形の
開口部１０，１１を形成する。整列穴８，９の直
径はチヤネル３の幅より僅かに短い。組立をする
時、一実施例においては、整列穴４，５，６，７
はエミツタ領域におけるリブに対して角度を成し
て横切るようにリブ１を整列するのに用いられ、
また開口部８，９はリブ１の端部を整合すること
によつてリブ１の方向を整えるのに用いられる。
正確に整列させて、基体２は超音波溶接、レーザ
ー溶接、はんだ付けおよび接着剤によりランド１
２の所で半導体素子のエミツタ領域に取り付けら
れる。こうして作られた半組立体は半導体素子内
で組合わさるために用意される。
がランド１２を形成できるように、整列穴４，
５，６，７はリブ１の幅よりも大きな直径を成
す。ランド１２は整列穴４，５，６，７を２分し
第２図および第３図に示すように二つのＤ字形の
開口部１０，１１を形成する。整列穴８，９の直
径はチヤネル３の幅より僅かに短い。組立をする
時、一実施例においては、整列穴４，５，６，７
はエミツタ領域におけるリブに対して角度を成し
て横切るようにリブ１を整列するのに用いられ、
また開口部８，９はリブ１の端部を整合すること
によつてリブ１の方向を整えるのに用いられる。
正確に整列させて、基体２は超音波溶接、レーザ
ー溶接、はんだ付けおよび接着剤によりランド１
２の所で半導体素子のエミツタ領域に取り付けら
れる。こうして作られた半組立体は半導体素子内
で組合わさるために用意される。
本説明例では、シムの基体２は直径が30mm、リ
ブ１の幅および間隔が0.5mm、整列穴４，５，６，
７の直径は1.37mmであり、その整列穴は半径
13.125mmのピツチ円上でかつ90゜おきに位置する
ように決められている。シムの基体２の厚さおよ
びリブ１の0.25mmを含めた全体の厚さは0.125mm
である。整列穴およびリブ１は化学エツチングに
よつて成形され、そして第３図の断面図から見ら
れるように、基体２だけが除去されて整列穴を形
成する。
ブ１の幅および間隔が0.5mm、整列穴４，５，６，
７の直径は1.37mmであり、その整列穴は半径
13.125mmのピツチ円上でかつ90゜おきに位置する
ように決められている。シムの基体２の厚さおよ
びリブ１の0.25mmを含めた全体の厚さは0.125mm
である。整列穴およびリブ１は化学エツチングに
よつて成形され、そして第３図の断面図から見ら
れるように、基体２だけが除去されて整列穴を形
成する。
ランドによつて二分した整列穴の直径は、ラン
ドがシムの基体にゆがみを生じることなしに超音
波溶接され得るように、注意深く決められてい
る。超音波溶接法は溶接チツプの下から金属の周
辺へ金属を流れさせ、それにより局部的にゆがみ
を生じさせる傾向がある。このようなゆがみの程
度は金属の延性、超音波振動特性、および溶接チ
ツプの寸法および形状などによつて決められる要
因がある。ゆがみが整列穴４，５，６，７中のラ
ンド１２によつて十分に吸収されないとすると、
シムの基体２の主要部の接触面は、完成した素子
においてシムの基体２と半導体素子のエミツタ領
域との間に接触ロスが生ずるように永続的にゆが
められ得る。
ドがシムの基体にゆがみを生じることなしに超音
波溶接され得るように、注意深く決められてい
る。超音波溶接法は溶接チツプの下から金属の周
辺へ金属を流れさせ、それにより局部的にゆがみ
を生じさせる傾向がある。このようなゆがみの程
度は金属の延性、超音波振動特性、および溶接チ
ツプの寸法および形状などによつて決められる要
因がある。ゆがみが整列穴４，５，６，７中のラ
ンド１２によつて十分に吸収されないとすると、
シムの基体２の主要部の接触面は、完成した素子
においてシムの基体２と半導体素子のエミツタ領
域との間に接触ロスが生ずるように永続的にゆが
められ得る。
リブ状のベースおよびエミツタ領域は相互に嵌
合する実施例の場合。これらの領域は締付力によ
つてシム基体がゆがんだ場合にエミツタのいかな
る部分もベース接点と接触せずしかもベース・エ
ミツタ接合を介して短絡しないように十分な深さ
を取る必要がある。
合する実施例の場合。これらの領域は締付力によ
つてシム基体がゆがんだ場合にエミツタのいかな
る部分もベース接点と接触せずしかもベース・エ
ミツタ接合を介して短絡しないように十分な深さ
を取る必要がある。
上述の例中で、リブは平行で直線なパターンに
整列される。半導体の技術分野においては他の突
起したパターン例えばサイリスタの分野における
分配ゲートの形状に相応したパターンを使用する
ことは公知である。従つてこの発明はトランジス
タ以外の装置にも例示した直線リブ付パターン以
外のパターンと応用され得ることが理解されるべ
きである。これに関してエミツタ接点はリブ付で
ある必要はない。同様にシムはリブ付の突起した
表面パターンを持つ必要はなく代わりに平面を備
える。しかしながら、シムの固定のために各整列
穴を横切るランドまたはバーは備えることが好ま
しく、また整列穴を半導体素子の形状に対して対
称に配置するのが好ましい。
整列される。半導体の技術分野においては他の突
起したパターン例えばサイリスタの分野における
分配ゲートの形状に相応したパターンを使用する
ことは公知である。従つてこの発明はトランジス
タ以外の装置にも例示した直線リブ付パターン以
外のパターンと応用され得ることが理解されるべ
きである。これに関してエミツタ接点はリブ付で
ある必要はない。同様にシムはリブ付の突起した
表面パターンを持つ必要はなく代わりに平面を備
える。しかしながら、シムの固定のために各整列
穴を横切るランドまたはバーは備えることが好ま
しく、また整列穴を半導体素子の形状に対して対
称に配置するのが好ましい。
シムに突起した領域例えばリブを形成する代わ
りに、これらの領域はトランジスタのエミツタ接
点上に形成してもよく、そして平面上のシムを使
用してもよい。そのような構造においても上述の
ような整列穴および取付方法である超音波溶接な
どは同様に維持される。一方、シムおよび半導体
素子接点の両方ともに突起した領域を備えること
も可能で、そして同様にして接合され得る。
りに、これらの領域はトランジスタのエミツタ接
点上に形成してもよく、そして平面上のシムを使
用してもよい。そのような構造においても上述の
ような整列穴および取付方法である超音波溶接な
どは同様に維持される。一方、シムおよび半導体
素子接点の両方ともに突起した領域を備えること
も可能で、そして同様にして接合され得る。
第４，５図にはこの発明のシムを包含しかつ上
述の方法に従つて組立てられ得る二つの公知型の
トランジスタ構造を断面図で示す。
述の方法に従つて組立てられ得る二つの公知型の
トランジスタ構造を断面図で示す。
第４図の構造において、エミツタ電極２１、ベ
ース電極２２そしてコネクタ電極２３はトランジ
スタ半導体素子２０の異なる領域に接続される。
この特殊な構造においてシム２４は半導体素子２
０のエミツタ表面領域に溶接あるいは接着により
取付けられるが、隣接するエミツタ電極の接触面
２５とは永続的には接触しない。半導体素子２０
はベースコネクタ２６によつてコレクタ電極２３
の接触面に対して適当な位置に締付けられる。第
４図に示す矢印の方向に締付力を働かすときシム
２４は接触面２５と接触する。ばね２７におい
て、半導体素子２０へ電極２１の表面周辺に電極
を強制的に押しやる運動に逆らう環状肩部２８を
位置させ、それに対して圧力を加える。トランジ
スタ素子の使用時にはヒートシンク（図示してい
ない）の受け面の境界に対してエミツタ電極２１
の外部露出面を介して適当に締付けられる。
ース電極２２そしてコネクタ電極２３はトランジ
スタ半導体素子２０の異なる領域に接続される。
この特殊な構造においてシム２４は半導体素子２
０のエミツタ表面領域に溶接あるいは接着により
取付けられるが、隣接するエミツタ電極の接触面
２５とは永続的には接触しない。半導体素子２０
はベースコネクタ２６によつてコレクタ電極２３
の接触面に対して適当な位置に締付けられる。第
４図に示す矢印の方向に締付力を働かすときシム
２４は接触面２５と接触する。ばね２７におい
て、半導体素子２０へ電極２１の表面周辺に電極
を強制的に押しやる運動に逆らう環状肩部２８を
位置させ、それに対して圧力を加える。トランジ
スタ素子の使用時にはヒートシンク（図示してい
ない）の受け面の境界に対してエミツタ電極２１
の外部露出面を介して適当に締付けられる。
第５図の構造は装置の側面の概略を“トツプハ
ツト”包囲体と共に示す。半導体トランジスタ素
子３０はコレクタ極片３１と内部フランジ付ヘツ
ド３３を備えたエミツタロツド３２との間に永続
的に締付けられている。ベース電極３４もベース
コネクタ部材３５によつて素子３０に接続され
る。最後の組立は円筒形体のハウジング３６の装
着である。フランジ付ヘツド３３は、ハウジング
３６内のタブ３８とばね３７の力で保持され、ヘ
ツド３３が強制的に素子３０に触れるシム３９に
接触する。ばね４０が押さえているコネクタ３５
は素子３０の上方面と接触する。
ツト”包囲体と共に示す。半導体トランジスタ素
子３０はコレクタ極片３１と内部フランジ付ヘツ
ド３３を備えたエミツタロツド３２との間に永続
的に締付けられている。ベース電極３４もベース
コネクタ部材３５によつて素子３０に接続され
る。最後の組立は円筒形体のハウジング３６の装
着である。フランジ付ヘツド３３は、ハウジング
３６内のタブ３８とばね３７の力で保持され、ヘ
ツド３３が強制的に素子３０に触れるシム３９に
接触する。ばね４０が押さえているコネクタ３５
は素子３０の上方面と接触する。
これら各々のトランジスタにおいて、シムの取
付けられるエミツタ電極は必ずしも連続した領域
である必要はない。装置の伝導の最高の制御を達
成するためにはベースとエミツタの配置は相互に
かみ合うようにする必要がある。
付けられるエミツタ電極は必ずしも連続した領域
である必要はない。装置の伝導の最高の制御を達
成するためにはベースとエミツタの配置は相互に
かみ合うようにする必要がある。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB7923223 | 1979-07-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56500988A JPS56500988A (ja) | 1981-07-16 |
| JPH0214777B2 true JPH0214777B2 (ja) | 1990-04-10 |
Family
ID=10506280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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